[發(fā)明專利]聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310167720.2
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN104140661A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉亮;尹波
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東美的暖通設(shè)備有限公司;美的集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L23/06;C08L23/08;B29C47/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚碳酸酯（PC）是主鏈含有碳酸酯結(jié)構(gòu)的一類聚合物，目前具有實際應(yīng)用價值的聚碳酸酯主要是雙酚A型聚碳酸酯，該材料具有強(qiáng)度和模量較高、高低溫韌性優(yōu)良、成型制品表面光潔性好、電絕緣性優(yōu)良且電性能穩(wěn)定等有點，因而在電工電器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。同時聚碳酸酯也有加工流動性差、制品內(nèi)應(yīng)力高、價格昂貴等缺點。電工用聚碳酸酯材料除要求電絕緣性、耐候性、剛度和韌性等性能指標(biāo)外，還要求較好的加工流動性以滿足注射成型的需要，同時需要克服加工中易殘留內(nèi)應(yīng)力的缺點，另外還有一定的成本限制。在保證使用指標(biāo)的前提下，改善聚碳酸酯材料的加工流動性、降低制品內(nèi)應(yīng)力和控制成本是目前電工用聚碳酸酯材料的重要發(fā)展趨勢。

目前，通過在聚碳酸酯中加入一定量的聚烯烴可以改善其加工流動性不佳、制備內(nèi)應(yīng)力高和價格昂貴的缺點，常用的聚烯烴材料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等。但聚烯烴加入到聚碳酸酯中后，兩者不相容，所得共混物材料由于相容性不佳而呈分相形態(tài)，相界面作用非常弱，導(dǎo)致該共混材料沖擊性能和強(qiáng)度、模量等顯著降低，同時注塑制品易產(chǎn)生分層現(xiàn)象，影響其在電工產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用。因此要獲得性能優(yōu)良的聚碳酸酯共混改性料需要加入增容劑對聚碳酸酯/聚乙烯進(jìn)行增容，通過增容作用可顯著提高共混材料的沖擊性能、強(qiáng)度和模量，同時可獲得更低內(nèi)應(yīng)力的制品。目前常用的增容劑由于接枝率低且含有小分子單體，實際增容效率不高，對提高聚碳酸酯/聚乙烯（PC/PE）共混材料的沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性能還需進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種具有增容效果顯著、簡便易行、成本較低的聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料及其制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料，該聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料含有聚碳酸酯、聚乙烯以及功能化單體接枝聚合物共混而成。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述功能化單體接枝聚合物為乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物的環(huán)氧基團(tuán)含量為3～10%。

在本發(fā)明的一個實施例中，聚碳酸酯:聚乙烯的質(zhì)量比為100:（5～30），聚碳酸酯:功能化單體接枝聚合物的質(zhì)量比為100:（0.5～5）。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，重均分子量為2.0～4.5萬，無定形結(jié)構(gòu)；所述聚乙烯為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯中的任一種。

根據(jù)本發(fā)明的聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料的制備方法，包括以下步驟：

一次初步共混，將聚碳酸酯與聚乙烯進(jìn)行熔融共混，得到共混熔體；

二次增容共混，向所述共混熔體中加入功能化單體接枝聚合物進(jìn)行反應(yīng)增容，得到所述聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述功能化單體接枝聚合物為乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物，所述乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物的環(huán)氧基團(tuán)含量為3～10%。

在本發(fā)明的一個實施例中，聚碳酸酯:聚乙烯的質(zhì)量比為100:（5～30），聚碳酸酯:功能化單體接枝聚合物的質(zhì)量比為100:（0.5～5）。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，重均分子量為2.0～4.5萬，無定形結(jié)構(gòu)；所述聚乙烯為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯中的任一種。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述一次初步共混中采用雙螺桿擠出機(jī)，料筒溫度190～260℃，螺桿轉(zhuǎn)速60～300轉(zhuǎn)/分。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述二次增容共混中采用側(cè)向注入法。

在本發(fā)明的一個實施例中，還包括：在所述一次初步共混之前，將所述聚碳酸酯在100～140℃下、所述功能化單體接枝聚合物在50～70℃下分別干燥10～15小時。

根據(jù)本發(fā)明上述實施例的聚碳酸酯/聚乙烯增容共混材料及其制備方法至少具有如下優(yōu)點之一：

（1）材料主體采用聚碳酸酯/聚乙烯共混，提高了材料的缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和模量、彎曲強(qiáng)度和模量，降低了聚碳酸酯共混材料的熔體加工粘度；

（2）采用乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物的功能化單體接枝聚合物進(jìn)行增容，增容效率高，增容劑添加量小；